16
Для эффективного использования компьютерной техники в
образовательном процессе необходимы простые в применении и изучении
инструментальные программные средства, которые помогали бы:
преподавателю при подготовке занятий и систематизации
методического материала
учащемуся осваивать новый материал и овладевать новыми
технологиями
администрации эффективно управлять образовательным процессом.
Эти средства должны быть ориентированы на широкий круг
пользователей. Нужна система автоматизации образовательного процесса,
ориентированная на широкий круг пользователей с недостаточным уровнем
компьютерной грамотности, не требующая серьезной поддержки со стороны
квалифицированных программистов.
Система должна помочь эффективно организовать ведение учебного
материала, контроль знаний, учет успеваемости и посещаемости.
На базе программного комплекса необходимо организовать обучение
преподавателей применению современных информационных технологий для
подготовки и проведения уроков. Это позволит учителям строить законченные
уроки с различной глубиной изложения материала.
В образовательной среде информационные технологии не подменяют
собой традиционные методы взаимодействия между участниками
образовательного процесса, в том числе между преподавателем и учеником,
они решают определенный круг задач, таких как, например, высвобождение
времени преподавателя, осуществление индивидуального подхода к ученику,
содействие самостоятельной и творческой работе ученика, поддержка
коллективной работы. Преподаватель по-прежнему остается критичным звеном
процесса обучения, с двумя важнейшими функциями поддержки мотивации и
интерпретации обучения группы или конкретного ученика, исходя из
предыстории их обучения. Однако, электронная образовательная среда
17
способствуют формированию и его новой роли. В такой высокоинформативной
среде преподаватель и ученик равны в доступе к информации, содержанию
обучения, поэтому преподаватель уже не может быть единственным
источником фактов, идей, принципов и другой информации, его новую роль в
обучении можно охарактеризовать, как наставничество. Задачами
преподавателя-наставника становятся не только поддержка педагогического
общения, но и развитие навыков: глобального и критического мышления,
эффективной коммуникации при устном и письменном общении, умения
работать в группе, быстро адаптироваться к изменениям в ИКТ, а также
интеллектуальных навыков для постановки проблемного вопроса,
осуществления поиска и систематизации полученных результатов (таблица 1).
Таблица 0
Соотношение между информационным содержанием обучения и
интеллектуальными навыками
Содержание
Интеллектуальные навыки
Факты
Осмысление
Идеи
Анализ
Принципы
Применение
Мнения
Синтез
Взаимосвязи
Реструктуризация и модификация
Критерии
Оценка
Проблемы
Принятие решений
Под адаптацией к изменениям понимается умение самостоятельно и
рационально работать с информацией в различных форматах и превращать ее в
знания, осваивать новые интерактивные методы взаимодействия в
высокотехнологичной среде. Развитие самостоятельности в обучении
подчинено смене концепции образования как "обучения на всю жизнь" на
"обучение в течение всей жизни".
Таким образом, эффективность образования всегда зависит от уровня
подготовки преподавателей. Сегодня преподаватель по-прежнему остается
критичным звеном процесса обучения, однако интеграция информационных
технологий и образования способствует формированию новой роли учителя.
Преподаватель в высокотехнологичной среде является не только источником
18
информации и академических фактов - он помогает учащимся понять сам
процесс обучения. Учитель помогает ученикам найти необходимую им
информацию; выяснить, соответствует ли она заданным требованиям; а также
понять, как использовать эту информацию для ответа на поставленные вопросы
и решения сложных проблем.
1.2 Политика оснащения кабинета информатики
Одним из приоритетных направлений процесса информатизации
современного общества является информатизация образования.
Мировая практика подтверждает возможность совершенствования
образования на основе широкого внедрения методов и средств современных
информационных технологий и, в первую очередь - средств вычислительной
техники. Организация процесса обучения на основе использования
возможностей современных информационных технологий позволяет на более
высоком уровне решать задачи развивающего обучения, интенсифицировать
все уровни учебно-воспитательного процесса, подготовить пользователей
современными информационными технологиями и специалистов в области
информатики и вычислительной техники.
В связи с выше изложенным, к средствам вычислительной техники и
компьютерным системам в образовании должны быть предъявлены следующие
требования
12
:
– высокая универсальность и адаптируемость к разнообразным условиям и
методам использования в широком спектре выполняемых функций;
достаточное быстродействие при реализации этих функций;
– наличие в составе системы ряда рабочих мест;
– обеспечение одновременной независимой работы учащихся на рабочих
местах по одинаковым или разным программам;
12
Авдошин, Песоцкая: Информатизация бизнеса. Управление рисками, Издательство: ДМК-Пресс, М., 2011 г.,
176 стр.
19
– обеспечение управляемой взаимосвязи между учащимися для организации
совместной работы;
– обеспечение возможности протоколирования хода решения системы
учебных задач на каждом рабочем месте;
– наличие развитых средств отображения графической и текстовой
информации, а также средств ввода и манипулирования этой информацией;
необходимое качество экранных средств, широкие возможности построения
динамичных изображений;
– простоту и доступность интерактивного взаимодействия обучаемых с
ПЭВМ в процессе обучения, гибкую настройку формы этого взаимодействия
применительно к конкретным условиям и задачам;
– адаптивность к индивидуальным и возрастным особенностям, к
возможностям обучаемых;
– простоту и удобство при эксплуатации неподготовленными
пользователями; высокую надежность в этих условиях;
– защищенность от случайных и преднамеренных неверных действий
учащихся и преподавателя;
– гигиеничность и безопасность работы со всеми элементами средств
вычислительной техники;
– минимальная стоимость при требуемых функциональных возможностях;
– простоту и удобство в обращении, применении и разработке программного
обеспечения;
– подготовленность к эксплуатации неквалифицированными
пользователями.
В соответствии с предложенными требованиями должна строиться
политика оснащения кабинетов информатики и вычислительной техники
образовательных учреждений.
Разработка требований произведена на основе результатов испытаний,
экспертных оценок и анализа практики поставки и применения образцов
20
вычислительной техники российского и зарубежного производства,
информационного поиска по материалам отечественной и зарубежной
литературы, экспертных оценок технических характеристик и программных
средств, необходимых для обеспечения учебного процесса на основе
перспективных педагогических разработок и технологий.
Вычислительная техника в образовании применяется:
как средство обучения при изучении общеобразовательных и
специальных предметов и при профессиональной подготовке;
для формирования у учащихся основ информационной культуры,
выработки умений и навыков практической работы на ЭВМ и с современными
прикладными программами;
для обеспечения функционирования информационных сетей
(локальных и региональных) и телекоммуникации;
для автоматизации делопроизводства и ведения документации
внутри учебных заведений и в системе управления образованием;
для организации и проведения учебно-исследовательских работ на
основе новых информационных технологий (НИТ) и средств Multimedia;
для обеспечения автоматизации процессов контроля, коррекции
результатов учебной деятельности, тестирования и психодиагностики;
для автоматизации процессов обработки результатов учебного
эксперимента, управления учебным, демонстрационным оборудованием;
для усовершенствования процессов подготовки и переподготовки
педагогических кадров.
Характер использования ВТ в учебно-воспитательном процессе
определяется общими и частными педагогическими и дидактико-
методическими задачами. Состав, структура и параметры ВТ должны
обеспечивать полноценную реализацию педагогических целей ее применения,
способствовать совершенствованию и интенсификации учебно-
21
воспитательного процесса, повышению уровня общеобразовательной
подготовки обучаемых.
В образовании возможно применение ВТ в виде определенных структур.
Комплект учебной вычислительной техники (КУВТ), "компьютерный класс" -
набор рабочих мест учащихся (РМУ), рабочее место преподавателя (РМП) и
периферийные устройства, связанные между собой локальной сетью (для
совместного использования данных и программ и высокоскоростного обмена
данными). КУВТ устанавливается в специальном кабинете информатики и
вычислительной техники (КИВТ) и предполагает комплекс организационных,
методических, программных и эргономических решений для его эффективного
применения.
Такая структура наиболее эффективна для группового обучения при
классно-урочной и лекционно-лабораторной системе, для организации
совместной работы большой группы учащихся, для фронтального
тестирования.
Компьютеризованные рабочие места (КРМ) - один или несколько
компьютеров с периферийными устройствами, устанавливаемые в
общеобразовательных учебных классах. КРМ предполагает свой комплекс
организационных и программно-методических решений. Возможно
подключение КРМ к локальной сети учебного заведения (если она есть).
Такая структура ориентирована на применение компьютера в
преподавании общеобразовательных и специальных предметов. Она наиболее
эффективна для демонстрационного обеспечения занятий, для
индивидуального и группового обучения при лекционно-лабораторной системе,
для организации самостоятельной учебно-исследовательской работы учащихся,
для выборочного оперативного опроса учащихся. Эта структура эффективна
также для телекоммуникаций, для разработки (наполнения, настройки)
программно-методических комплексов силами преподавателей и учащихся, для
22
школьной информационно - справочной системы ("школьной медиатеки",
особенно с multimedia-возможностями).
Информационная система тестирования - отдельные компьютеры с
периферией и программным обеспечением специализированные для решения
конкретных задач (по возможности - подключаемые к локальной сети учебного
заведения).
Эффективное применение ВТ в образовании возможно лишь при
наличии целостного комплекса оборудования, программного обеспечения,
методического обеспечения, документации, организационных мер по
внедрению, поддержке и ремонту ВТ, подготовке преподавателей. Значения
каждого параметра имеют подробное научное и практическое обоснование и
определяются необходимыми и используемыми программными средствами и
методиками.
1.3 Разработка технического задания на разработку информационной
системы обучения и проверки знаний учащихся по предмету
В информационной системе должно быть реализовано в виде системы
обучения и тестирования и должно выполнять следующие основные функции:
1. Идентификация пользователей, разграничение прав и их доступа к
контенту ресурса.
Система с помощью идентификаторов определяет роль и права доступа
пользователя при просмотре и управлении информацией.
2. Хранение курса занятий и предоставление к ним доступа.
Система должна обеспечивать централизованное хранение курса лекций,
а так же предоставление удобного доступа к ним, в зависимости от роли
пользователя доступ может различаться.
3. Тестирование участников обучаемых.
Тестирование обучающихся пользователей для проверки знаний
полученных во время обучения по лекциям и практическим работам,
23
представленным в системе. Тестирование должно состоять из ряда вопросов с
несколькими вариантами ответов. Ответы и вопросы должны формироваться
администратором системы, в конце прохождения теста ученику должно
сообщаться количество правильных и неправильных ответов, а также общая
оценка за тест. В случае отрицательной оценки доступ к изучению следующей
лекции должен быть закрыт. Администратором должно устанавливаться
максимальное количество прохождений одного теста.
4. Обеспечение многопользовательского доступа к системе.
Система должна поддерживать одновременную работу нескольких
пользователей, в том числе пользователей с разным уровнем доступа.
5. Обеспечение поддержки мультимедиа контента.
Для полноты предоставления информации необходимо, чтобы система
поддерживала размещение изображений в тексте лекций и заданий к
практическим работам.
6. Администрирование системы.
Администрирование системы позволяет:
– управление ролями пользователей – присвоение или удаление роли
участника;
– управление контентом системы – добавление, редактирование, удаление;
– управление тестами и их результатами;
– вносить изменения в структуру системы.
В состав данной системы должны входить база данных, серверная и
клиентская части. БД осуществляет хранение данных. В общем случае
устанавливается серверная часть и функционирует на серверном компьютере. В
свою очередь клиентская часть представляет собой приложение,
функционирующее на персональных компьютерах пользователей.
24
1.3.1 Требования к системе в целом
Разрабатываемая система должна работать в активном режиме 24 часа в
сутки, 7 дней в неделю. В активном режиме функционирования системы
происходит активный обмен данными между клиентскими и серверной
рабочими станциями, увеличивается сетевой трафик. Один раз в неделю
происходит резервирование данных и администрирование.
1.3.2 Требования к численности и квалификации персонала системы и
режиму его работы
Пользователь разрабатываемой системы должен обладать базовыми
навыками по работе с персональным компьютером под управлением ОС
Windows 7, работе с любым из наиболее распространенных браузеров –
InternetExplorer , MozillaFirefox либо Opera.
1.3.3 Требования к надежности
Система должна сохранять работоспособность и обеспечивать
восстановление своих функций при возникновении следующих внештатных
ситуаций:
При сбоях в системе электроснабжения аппаратной части, приводящих к
перезагрузке операционной системы (ОС), восстановление программы должно
происходить после перезапуска ОС, сервера базы данных, и запуска
исполняемых файлов информационной системы.
При ошибках в работе аппаратных средств (кроме носителей данных и
программ) восстановление функции системы возлагается на ОС.
При ошибках, связанных с программным обеспечением (ОС, сервер
базы данных), восстановление работоспособности возлагается на ОС.
1.3.4 Требования к документированию
Состав выходной документации информационной системы должны
присутствовать:
25
Расчетно-пояснительная записка включает в себя:
– утвержденное задание на проект;
– проектная документация;
– утвержденное техническое задание;
– утвержденное техническое условие;
– утвержденное техническое предложение;
– презентация информационной системы, распечатанная на листах формата
А4;
– листы графики, распечатанные в формате А4;
– инструкция пользователя;
Техническое задание, технические условия, технические предложения,
расчетно-пояснительная записка должны быть завизированы руководителем,
Разработчиком, Заказчиком и должны выполняться в соответствии с ГОСТ
34.601-90.
1.3.5 Требования к организационному обеспечению
Разрабатываемая система предназначена для использования на рабочих
станциях пользователей кафедры, включая мобильные терминалы. Все
действующие на объекте требования к организационному обеспечению не
должны изменяться и корректироваться в связи с использованием рабочей
станции пользователя для работы с устанавливаемым на ней системой.
1.3.6 Требования к информационному обеспечению (ИО)
Для реализации программного продукта необходимо создать базу
данных для хранения информации. Создание базы данных продиктовано
следующими требованиями:
хранение информации о различных объектах;
малый объем занимаемого места на носителе при большом количестве
информации;
структурированность хранимой информации.